La vida comenzó en charcas calientes salpicadas por meteoritos

La vida en la Tierra comenzó hace entre 3.700 y 4.500 millones de años, después de que meteoritos salpicaron y vertieron elementos esenciales en pequeñas charcas cálidas.

Cálculos de científicos de la Universidad McMaster, en Canadá, y del Instituto Max Planck, en Alemania, sugieren que los ciclos húmedos y secos unieron bloques moleculares básicos en el caldo rico en nutrientes de las charcas en moléculas de ARN autorreplicables que constituyeron el primer código genético para la vida en el planeta.

 

Los investigadores basan su conclusión, descrita en la revista PNAS, en investigaciones exhausticas y cálculos sobre aspectos de la astrofísica, la geología, la química, la biología y otras disciplinas. Aunque el concepto de "estanques templados" ha existido desde Darwin, los científicos han demostrado su plausibilidad a través de numerosos cálculos basados en pruebas.

 

Los autores principales Ben K.D. Pearce y Ralph Pudritz, ambos del Instituto de Orígenes de McMaster y su Departamento de Física y Astronomía, dicen que las pruebas disponibles sugieren que la vida comenzó cuando la Tierra estaba tomando forma, con los continentes emergiendo de los océanos, meteoritos bombardeando el planeta --incluyendo aquellos que portaban bloques de construcción de la vida-- y ningún ozono protector que filtrara los rayos ultravioletas del Sol.

 

"Nadie ha hecho el cálculo antes --dice Pearce--. Este es un gran comienzo, es muy emocionante. Debido a que hay tantos contribuyentes de tantos campos diferentes, es sorprendente que todo encaje --añade Pudritz--. Cada paso conduce muy naturalmente al siguiente. Tener todos ellos llevan a una imagen clara que al final está diciendo que hay algo correcto en todo esto".

 

Según indica, para entender el origen de la vida, se necesita comprender cómo fue la Tierra hace miles de millones de años. "Como muestra nuestro estudio, la astronomía es una parte vital de la respuesta. Los detalles de cómo nuestro sistema solar se formó tiene consecuencias directas en el origen de la vida en la Tierra", apunta el coautor de este trabajo Thomas Henning, del Instituto Max Planck de Astronomía.

 

LA CREACIÓN DE POLÍMEROS DE ARN ES LA CHISPA DE LA VIDA    

 

La chispa de la vida, según los autores, fue la creación de polímeros de ARN: los componentes esenciales de los nucleótidos, suministrados por los meteoritos, alcanzando concentraciones suficientes en el agua de los estanques y se unieron a medida que los niveles del agua bajaban y aumentaban a través de los ciclos de precipitación, evaporación y drenaje. La combinación de condiciones húmedas y secas era necesaria para la unión, dice el documento, que se publica en 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.

 

En algunos casos, los científicos creen que las condiciones favorables hicieron a algunas de esas cadenas plegarse y replicarse espontáneamente extrayendo otros nucleótidos de su entorno, cumpliendo una condición para la definición de vida. Esos polímeros eran imperfectos y capaces de mejorar a través de la evolución darwiniana, cumpliendo la otra condición.

 

"Ese es el Santo Grial de la química experimental de los orígenes de la vida", dice Pearce. Esa forma rudimentaria de vida daría lugar al desarrollo eventual del ADN, el modelo genético de las formas superiores de vida, que evolucionaría mucho más tarde. El mundo sólo habría sido habitado por la vida basada en el ARN hasta que el ADN evolucionara. "El ADN es demasiado complejo para haber sido el primer aspecto del que surgió la vida --matiza--. Tenía que empezar con otra cosa, y es el ARN."

 

Los cálculos de los investigadores demuestran que las condiciones necesarias estaban presentes en miles de estanques y que las combinaciones clave para la formación de la vida eran mucho más propensas a reunirse en estanques que en los respiraderos hidrotermales, donde la principal teoría rival sostiene que la vida arrancó en fisuras enturbiadas en los suelos del océano, donde los elementos de la vida se unieron en chorros de agua caliente.

 

Los investigadores del nuevo documento, entre los que también está el profesor Dmitry Semenov, de Max Planck, explican que es poco probable que esas condiciones generaran vida, ya que la unión clave para formar ARN necesita tanto ciclos húmedos como secos.

 

Los cálculos también parecen eliminar el polvo espacial como fuente de nucleótidos que generan vida.  Aunque tal polvo sí llevaba los materiales correctos, no los depositó en la concentración suficiente para generar vida, según los autores.  En el momento, a principios de la vida del sistema solar, los meteoritos eran mucho más comunes, y podrían haber aterrizado en miles de estanques, llevando los bloques de construcción de la vida.

 

Pearce y Pudritz planean poner la teoría a prueba el próximo año, cuando McMaster abra su laboratorio de Orígenes de la Vida, que recreará las condiciones de previda en un ambiente sellado. "Estamos encantados de que podamos elaborar un documento teórico que combina todos estos hilos, hace predicciones claras y ofrece ideas claras que podemos llevar al laboratorio", concluye Pudritz.